宽带模拟低通滤波器制造技术

本发明专利技术涉及一种低通滤波器，包括：RF输入端、RF输出端、在RF输入和输出端之间串联耦合的多个电感器以及至少一个电可调电容器，其耦合在接地与其中一个电感器的节点之间。其中至少一个电感器包括绕组以及跨越该绕组的一部分串联耦合的电阻和电容，以增强低通滤波器的带外抑制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及低通滤波器。
技术介绍
低通滤波器为现有技术中已知的。一种低通滤波器类型为切比雪夫(Chebyshev) 滤波器，该滤波器对其电感器和电容器采用固定值。一旦选定电感器和电容器的固定值，则 在未改变组件的情况下，该滤波器的截止频率一般就不会变化。存在许多其中需要具有截止频率可调谐的RF低通滤波器的实际应用。低通滤波 器还需要具有高的线性度，以便当经过具有多频段的输入频谱时产生最少量的额外的假信号。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供具有高线性度的低通滤波器。本专利技术的目的还在于提供这样一种低通滤波器，其截止频率为可调谐的。本专利技术通过具有高线性度和可调谐截止频率的低通滤波器来实现，该可调谐截止 频率可以通过在RF输入和输出端之间串联耦合的多个电感器以及耦合至其中一个电感器 的节点的至少一个电可调电容器来实现，其中每个电感器包括绕组以及串联耦合跨越该绕 组的一部分的电阻和电容，以增强低通滤波器的带外抑制。然而，在其它实施例中，本专利技术需要实现所有这些目标，其权利要求不应局限于能 够实现这些目标的结构或方法。在一个实施例中，本专利技术的特征在于一种低通滤波器，包括RF输入端；RF输出 端；在RF输入和输出端之间串联耦合的多个电感器；以及至少一个电可调电容器，其耦合 至其中一个电感器的节点；其中至少一个电感器包括绕组以及串联耦合跨越该绕组的一部 分的电阻和电容，以增强低通滤波器的带外抑制。在优选实施例中，该电阻和电容在使电感器实现谐振的频率处的相位差约为180 度的两个节点之间串联耦合。电容的电抗的幅值约等于电阻器在电感器的谐振频率处的值。每个电可调电容器可以包括变抗器。其中每个变抗器可以包括按照阳极接阳极或 阴极接阴极的方式耦合在一起的两个二极管。其中每个变抗器还可以包括一个二极管。其 中每个变抗器可以包括PN结。其中每个变抗器可以包括场效应晶体管(FET)，并在FET的 栅极和源极之间使用电容。4每个电可调电容器可以包括基于铁电的电容器。每个电可调电容器可以包括基于 MEMS的电容器。电可调电容器可以耦合在接地与其中一个电感器的节点之间。滤波器还可以包括控制电路，其耦合至电可调电容器，用来调节滤波器的截止频 率。控制电路可以包括频率控制端以及在频率控制端和其中每一个可调电容器之间串联耦 合的电感和电阻，用于对可调电容器进行调谐。滤波器可以在平面单片基板上实施。单片基板可以选自于GaAs或SiGe的集合。 可以以表面安装封装来安装单片基板。其中每个电感器可以为集总电感器。其中每个电感器可以为螺旋电感器。在另一个实施例中，本专利技术的特征在于一种低通滤波器，包括RF输入端；RF输出 端；在RF输入和输出端之间串联耦合的多个电感器；至少一个电可调电容器，其耦合在接 地与其中一个电感器的节点之间；以及控制电路，其耦合至电可调电容器，用于调节滤波器 的截止频率；其中每个电感器包括绕组以及跨越该绕组中使电感器实现谐振的频率处的相 位差约为180度的两个节点串联耦合的电阻和电容，以增强低通滤波器的带外抑制。在优选实施例中，多个电可调电容器中的每一个包括变抗器。其中每个变抗器可 以包括按照阳极接阳极或阴极接阴极的方式耦合在一起的两个二极管。其中每个变抗器可 以包括一个二极管。在另一个实施例中，电感器包括绕组；以及跨越该绕组的一部分串联耦合的电 阻和电容，以增强所述电感器的带外抑制，该电阻和电容在绕组中使电感器实现谐振的频 率处的相位差约为180度的两个节点之间串联耦合。电容的电抗的幅值约等于电阻器在电 感器的谐振频率处的值。附图说明根据以下对优选实施例的描述和附图，本领域技术人员将会想到其它目的、特征 和优点，其中图1是根据本专利技术的宽带低通滤波器的一个实施例的示意图；图2是图1中宽带低通滤波器的更具体的实施例的电路图；图3a和北是图2中电感器之一的示意图和等效电路图；图4是图2中宽带低通滤波器的管芯布局和接合图；以及图如和恥分别是在谐振抑制和没有谐振抑制的情况下示出了根据调谐电压的低 通滤波器响应的曲线图。具体实施例方式除优选实施例或以下公开的实施例以外，本专利技术还可以是其它实施例，并能以各 种方式来实践或实现。因而，要理解本专利技术在其实际应用上并不局限于在以下说明中阐述 或在附图中表示的组件的具体结构和组件排列。如果本文仅仅描述了一个实施例，此处权 利要求将不局限于此实施例。此外，将不受限制地读取此处权利要求，除非存在清楚且令人 信服的证据清楚表示了特定的排他性、约束性或放弃权利。在图1中显示了根据本专利技术的宽带模拟低通滤波器10，包括RF输入端12、RF输出 端14以及串联耦合在RF输入和输出端之间的多个电感器16a-b。至少一个电可调电容器518耦合至其中一个电感器16a_b的节点。其中每个电感器16a_b分别包括绕组20a_b以及 跨越该绕组的一部分串联耦合的电阻22a_b和电容Ma-b，以增强低通滤波器的带外抑制。图2中带宽模拟低通滤波器IOa的另一个实施例采用七阶集总元件Chebyshev滤 波器的配置。滤波器IOa包括背对背的变抗器18a-18c，用来提供电可调电容。尽管可以 使用单个变抗器，但是背对背的变抗器提供了高于单个变抗器实施方案的改善的线性度性 能。控制电路沈耦合至可调谐变抗器对18a-18c，以调节滤波器的截止频率。控制电 路沈包括频率控制端观以及在该频率控制端和每个可调谐变抗器对18a-18c的阴极之间 串联耦合的电感器30a_c和电阻器32a_c，用来对变抗器进行调谐。电感器33a_c和电阻器 31a-c还对变抗器对18a-18c中一些尚未直接接地的阳极提供直流(DC)返回。变抗器对 18a-18c分别通过电容器34a_c交流(AC)耦合至电感器16a_c。电容器34a_c的电抗分别 相比于背对背的可变二极管对18a-18c的电抗要小得多。电感器16c_f具有内嵌的电阻器22c_f和电容器，这在频率范围内提供了显 著的额外的带外抑制，在该频率范围内，正如通带频率范围内的情况那样，诸如电感器物理 布局内固有的寄生电容的分布式电路效果通常无法提供集总元件等效电感。电感器16c_f 可以被实施为集总电感器和/或平面螺旋电感器。尽管滤波器IOa的实施例包括四个电感器16c_f，但是本专利技术可以包括任意数量 的电感器。实际上，本专利技术的一个实施例包括单个电感器16a，该电感器包括绕组20a以 及跨越该绕组的一部分串联耦合的电阻2 和电容Ma，以增强电感器的带外抑制。滤 波器IOa还可以采用任何滤波器拓扑类型的配置，其集成有集总元件等效电感器，例如， Butterworth滤波器、Eliptic滤波器、Bessel滤波器、Cauer滤波器等。通过在滤波器中包括背对背的变抗器对来提高滤波器IOa的线性度，这大体上消 除了在给定的直流操作点附近的交流激励下电容的不均勻变化。如图2所示，背对背的变 抗器对18a-c按照阴极接阴极的方式耦合，但可选的，每个变抗器对还可以按照阳极接阳 极的方式进行耦合。其它电可调电容器可以被用来代替背对背的可调谐变抗器对18a_18c， 例如单个变抗器、基于铁电的电容器、基于MEMS的电容器和/或场效应晶体管(FET)，该 FET在其栅极和源极之间使用电容。图3a中电感器1本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种低通滤波器，包括：ＲＦ输入端；ＲＦ输出端；在所述ＲＦ输入端和ＲＦ输出端之间串联耦合的多个电感器；以及至少一个电可调电容器，其耦合到其中一个电感器的节点；至少一个电感器包括绕组以及跨越所述绕组的一部分串联耦合的电阻和电容，用于增强所述低通滤波器的带外抑制。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：M·科什林，
申请(专利权)人：赫梯特微波公司，
类型：发明
国别省市：US